伺服系統(tǒng)是什么？它的基本概念及要求是什么？

伺服系統(tǒng)(servomechanism)又稱隨動(dòng)系統(tǒng)，是用來(lái)精確地跟隨或復(fù)現(xiàn)某個(gè)過(guò)程的反饋控制系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)(或給定值)的任意變化的自動(dòng)控制系統(tǒng)。它的主要任務(wù)是按控制命令的要求、對(duì)功率進(jìn)行放大、變換與調(diào)控等處理，使驅(qū)動(dòng)裝置輸出的力矩、速度和位置控制非常靈活方便。在很多情況下，伺服系統(tǒng)專指被控制量(系統(tǒng)的輸出量)是機(jī)械位移或位移速度、加速度的反饋控制系統(tǒng)，其作用是使輸出的機(jī)械位移(或轉(zhuǎn)角)準(zhǔn)確地跟蹤輸入的位移(或轉(zhuǎn)角)，其結(jié)構(gòu)組成和其他形式的反饋控制系統(tǒng)沒(méi)有原則上的區(qū)別。伺服系統(tǒng)最初用于國(guó)防軍工, 如火炮的控制, 船艦、飛機(jī)的自動(dòng)駕駛,導(dǎo)彈發(fā)射等,后來(lái)逐漸推廣到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的許多部門(mén),如自動(dòng)機(jī)床、無(wú)線跟蹤控制等。

什么是伺服系統(tǒng)?

伺服系統(tǒng)又稱隨地系統(tǒng)，是用來(lái)精確地跟隨或復(fù)現(xiàn)某個(gè)過(guò)程的反饋控制系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)(或給定值)的任意變化的自動(dòng)控制系統(tǒng)。其主要任務(wù)是按控制命令的要求、對(duì)功率進(jìn)行放大、變換與調(diào)控等處理，使驅(qū)動(dòng)裝置輸出的力矩、速度和位置控制非常靈活方便。伺服系統(tǒng)由控制器，功率驅(qū)動(dòng)裝置，電動(dòng)機(jī)三部分組成。

什么是伺服驅(qū)動(dòng)器? 伺服驅(qū)動(dòng)器(servo drives)又稱為“伺服控制器”、“伺服放大器”，是用來(lái)控制伺服電機(jī)的一種控制器。其作用類似于變頻器作用于普通交流馬達(dá)，屬于伺服系統(tǒng)的一部分，主要應(yīng)用于高精度的定位系統(tǒng)。一般是通過(guò)位置、速度和力矩三種方式對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)高精度的傳動(dòng)系統(tǒng)定位，目前是傳動(dòng)技術(shù)的高端產(chǎn)品。

工作原理目前主流的伺服驅(qū)動(dòng)器均采用數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)作為控制核心，可以實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的控制算法，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模塊(IPM)為核心設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)電路，IPM內(nèi)部集成了驅(qū)動(dòng)電路，同時(shí)具有過(guò)電壓、過(guò)電流、過(guò)熱、欠壓等故障檢測(cè)保護(hù)電路，在主回路中還加入軟啟動(dòng)電路，以減小啟動(dòng)過(guò)程對(duì)驅(qū)動(dòng)器的沖擊。

功率驅(qū)動(dòng)單元首先通過(guò)三相全橋整流電路對(duì)輸入的三相電或者市電進(jìn)行整流，得到相應(yīng)的直流電。經(jīng)過(guò)整流好的三相電或市電，再通過(guò)三相正弦PWM電壓型逆變器變頻來(lái)驅(qū)動(dòng)三相永磁式同步交流伺服電機(jī)。功率驅(qū)動(dòng)單元的整個(gè)過(guò)程可以簡(jiǎn)單的說(shuō)就是AC-DC-AC的過(guò)程。整流單元(AC-DC)主要的拓?fù)潆娐肥侨嗳珮虿豢卣麟娐贰?

目前華數(shù)機(jī)器人有HSS-LDE模塊化伺服驅(qū)動(dòng)器、HSS-LDE一體化伺服驅(qū)動(dòng)器、HSI-A系列驅(qū)控一體三大類伺服驅(qū)動(dòng)相關(guān)產(chǎn)品。

HSS-LDE模塊化伺服驅(qū)動(dòng)器采用組合式設(shè)計(jì)，單個(gè)電源模塊可以根據(jù)實(shí)際要求配多個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊，整體結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便。模塊化交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置采用國(guó)際主流的EtherCAT網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，具有高分辨率絕對(duì)式編碼器接口。適合工業(yè)機(jī)器人對(duì)高速度、高精度、低功耗、網(wǎng)絡(luò)化的要求。

HSS-LDE一體化伺服驅(qū)動(dòng)器是一款集六軸驅(qū)動(dòng)于一體的設(shè)計(jì)，機(jī)身尺寸非常緊湊，內(nèi)置多種前饋功能，大幅提升機(jī)器人的定位精度和動(dòng)態(tài)特性。

HSI-A系列驅(qū)控一體運(yùn)動(dòng)控制器作為新一代創(chuàng)新型運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品，具有集成、智能、便攜、互聯(lián)、低成本等特點(diǎn)，集成了傳統(tǒng)的多軸伺服驅(qū)動(dòng)器、IPC、IO模塊于一體。較傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制電控柜可靠性更高，客戶應(yīng)用和布線更簡(jiǎn)單。

伺服驅(qū)動(dòng)器是現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)控制的重要組成部分，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人及數(shù)控加工中心等自動(dòng)化設(shè)備中。尤其是應(yīng)用于控制交流永磁同步電機(jī)的伺服驅(qū)動(dòng)器已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)。當(dāng)前交流伺服驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)中普遍采用基于矢量控制的電流、速度、位置3閉環(huán)控制算法。該算法中速度閉環(huán)設(shè)計(jì)合理與否，對(duì)于整個(gè)伺服控制系統(tǒng)，特別是速度控制性能的發(fā)揮起到關(guān)鍵作用。

伺服(Servo)是ServoMechanism一詞的簡(jiǎn)寫(xiě)，來(lái)源于希臘，其含義是奴隸，顧名思義，就是指系統(tǒng)跟隨外部指令進(jìn)行人們所期望的運(yùn)動(dòng)，而其中的運(yùn)動(dòng)要素包括位置、速度和力矩等物理量?；仡櫵欧到y(tǒng)的發(fā)展歷程，從最早的液壓、氣動(dòng)到如今的電氣化，由伺服電機(jī)、反饋裝置與控制器組成的伺服系統(tǒng)已經(jīng)走過(guò)了近50個(gè)年頭。如今，隨著技術(shù)的不斷成熟，交流伺服電機(jī)技術(shù)憑借其優(yōu)異的性價(jià)比，逐漸取代直流電機(jī)成為伺服系統(tǒng)的主導(dǎo)執(zhí)行電機(jī)。交流伺服系統(tǒng)技術(shù)的成熟也使得市場(chǎng)呈現(xiàn)出快速的多元化發(fā)展，并成為工業(yè)自動(dòng)化的支撐性技術(shù)之一。我國(guó)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的不斷推進(jìn)，為我國(guó)伺服產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的市場(chǎng)，近年來(lái)，隨著數(shù)控機(jī)床、包裝機(jī)械、電子專用設(shè)備等行業(yè)繼續(xù)保持較好發(fā)展以及交流伺服技術(shù)的日益成熟，新興行業(yè)如新能源行業(yè)中的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)伺服技術(shù)的應(yīng)用使得我國(guó)伺服市場(chǎng)迅速發(fā)展，2010年，我國(guó)伺服市場(chǎng)同比增長(zhǎng)39.7%，市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到39.9億元。很多有遠(yuǎn)識(shí)的國(guó)產(chǎn)廠商正加大研發(fā)力度提升其產(chǎn)品的性能，進(jìn)而擴(kuò)大其品牌的號(hào)召力，國(guó)產(chǎn)伺服廠商改變進(jìn)口壟斷格局將指日可待。由此預(yù)測(cè)，未來(lái)五年，我國(guó)伺服系統(tǒng)行業(yè)受益于產(chǎn)業(yè)升級(jí)的影響，仍將保持20%以上的增長(zhǎng)速度，至2015年，我國(guó)伺服系統(tǒng)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模有望突破100億元，其中，國(guó)產(chǎn)伺服產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率將達(dá)到40%左右。

運(yùn)動(dòng)控制在實(shí)際的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中隨處可見(jiàn)，也常聽(tīng)到大家提到運(yùn)動(dòng)控制;那什么叫運(yùn)動(dòng)控制?以及基本概念有哪些?下面我們?yōu)榇蠹易龊?jiǎn)單的介紹

運(yùn)動(dòng)控制(MC)是自動(dòng)化的一個(gè)分支，它使用通稱為伺服機(jī)構(gòu)的一些設(shè)備如液壓泵，線性執(zhí)行機(jī)或者是電機(jī)來(lái)控制機(jī)器的位置或速度。運(yùn)動(dòng)控制在機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床的領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用要比在專用機(jī)器中的應(yīng)用更復(fù)雜，因?yàn)楹笳哌\(yùn)動(dòng)形式更簡(jiǎn)單，通常被稱為通用運(yùn)動(dòng)控制(GMC)。運(yùn)動(dòng)控制被廣泛應(yīng)用在包裝、印刷、紡織和裝配工業(yè)中。

定位的基本概念：使指定對(duì)象按指定速度和軌跡運(yùn)動(dòng)到指定位置

運(yùn)動(dòng)控制需要有控制器(PLC)、驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)、機(jī)械等機(jī)械需要將位置和速度反饋給控制，形成一個(gè)閉環(huán)的控制;這樣控制器就能知道機(jī)械的動(dòng)態(tài)和位置信息

電機(jī)的速度和位置反饋給驅(qū)動(dòng)器這也是一種閉環(huán)控制的方式，電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器之間形成一個(gè)閉環(huán);或者電機(jī)將位置和速度反饋給控制器作為一個(gè)閉環(huán)

運(yùn)動(dòng)控制中關(guān)鍵的要素的位置和速度

a表示加速度 d表示減速度 s就是運(yùn)行距離(位置)

伺服系統(tǒng)的概念和組成

什么是伺服系統(tǒng)?以物體的位置、方向、狀態(tài)等為控制量，以跟蹤輸入目標(biāo)值(或給定值)的任意變化為目的，所構(gòu)成的自動(dòng)控制系統(tǒng)。

伺服系統(tǒng)的組成：伺服系統(tǒng)具有反饋閉環(huán)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，由控制器、伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)和反饋裝置組成

伺服其實(shí)就是一種自動(dòng)控制系統(tǒng)，其輸出被控量始終伴隨給定值的變化而變化。對(duì)于已經(jīng)了解了伺服電纜和伺服電機(jī)的我們來(lái)說(shuō)，要了解伺服電機(jī)電纜還需要了解最為關(guān)鍵的伺服及伺服系統(tǒng)這兩個(gè)重要概念。

伺服作為一種自動(dòng)控制系統(tǒng)，其輸出控制量包括了是物體位置、方位以及狀態(tài)等。一般情況下，它的任務(wù)無(wú)非是根據(jù)要求，放大、變換或者調(diào)控功率，從而能夠更加靈活地實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置所輸出量的控制。伺服是希臘語(yǔ)中的其實(shí)是“奴隸”之意，這就表示，伺服機(jī)構(gòu)在創(chuàng)立之初，本來(lái)就是用于滿足人們需求的一種工具，一切都是為了使人們的工作能夠更加得心應(yīng)手。所以伺服機(jī)構(gòu)總是按控制信號(hào)所作出的要求來(lái)進(jìn)行相關(guān)動(dòng)作。一旦沒(méi)有了控制的訊號(hào)，它就會(huì)選擇靜止不動(dòng)，直到控制訊號(hào)再次傳達(dá)過(guò)來(lái)。后來(lái)，人們根據(jù)伺服機(jī)構(gòu)的特性，又得出了“伺服系統(tǒng)”的概念。

伺服系統(tǒng)也就是隨動(dòng)系統(tǒng)，是一種反饋控制系統(tǒng)，用于精確地跟隨著或者是復(fù)現(xiàn)出某個(gè)過(guò)程。伺服系統(tǒng)中的被控制量，也就是系統(tǒng)的輸出量，一般專指機(jī)械位移或者加速度和位移速度，是針對(duì)這些的反饋系統(tǒng)。而它的作用在于使輸出的轉(zhuǎn)角或機(jī)械位移能夠有效而準(zhǔn)確地跟蹤輸入的轉(zhuǎn)角或機(jī)械位移。伺服系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)組成上，跟其他形式的一些反饋控制系統(tǒng)相比，并沒(méi)有什么根本上的區(qū)別。另外，伺服系統(tǒng)的作用也十分明確，主要是用來(lái)以小功率信號(hào)來(lái)控制大功率的負(fù)載、在無(wú)機(jī)械連接時(shí)由輸入軸來(lái)控制遠(yuǎn)處的輸出軸，以及使得輸出的機(jī)械位移能夠精確地對(duì)電信號(hào)進(jìn)行跟蹤，例如指示儀表就是這樣。

知道了什么是伺服，也知道了伺服系統(tǒng)的概念及工作原理，如果你還有疑問(wèn)，對(duì)伺服電機(jī)電纜還想要了解更多，可以前往上?？朴[電氣有限公司官網(wǎng)進(jìn)行信息咨詢，相信科覽可以解答你的疑惑，并竭誠(chéng)為您服務(wù)。伺服其實(shí)就是一種自動(dòng)控制系統(tǒng)，其輸出被控量始終伴隨給定值的變化而變化。對(duì)于已經(jīng)了解了伺服電纜和伺服電機(jī)的我們來(lái)說(shuō)，要了解伺服電機(jī)電纜還需要了解最為關(guān)鍵的伺服及伺服系統(tǒng)這兩個(gè)重要概念。

伺服作為一種自動(dòng)控制系統(tǒng)，其輸出控制量包括了是物體位置、方位以及狀態(tài)等。一般情況下，它的任務(wù)無(wú)非是根據(jù)要求，放大、變換或者調(diào)控功率，從而能夠更加靈活地實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置所輸出量的控制。伺服是希臘語(yǔ)中的其實(shí)是“奴隸”之意，這就表示，伺服機(jī)構(gòu)在創(chuàng)立之初，本來(lái)就是用于滿足人們需求的一種工具，一切都是為了使人們的工作能夠更加得心應(yīng)手。所以伺服機(jī)構(gòu)總是按控制信號(hào)所作出的要求來(lái)進(jìn)行相關(guān)動(dòng)作。一旦沒(méi)有了控制的訊號(hào)，它就會(huì)選擇靜止不動(dòng)，直到控制訊號(hào)再次傳達(dá)過(guò)來(lái)。后來(lái)，人們根據(jù)伺服機(jī)構(gòu)的特性，又得出了“伺服系統(tǒng)”的概念。

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